干燥实验
如验目的及任歌 1.了解洞道式循环千燥器的基本流程,设备特点 与操作。 2.掌握物料于千燥速率曲线的测定方法及其在工 业干燥器设计中的意义。 3.测定湿物料的临界水量Ⅹ,计算恒速阶段的 传质系数K及降速阶段的比例系数Kx
一、实验目的及任务 ⒈ 了解洞道式循环干燥器的基本流程，设备特点 与操作。 ⒉ 掌握物料于干燥速率曲线的测定方法及其在工 业干燥器设计中的意义。 3. 测定湿物料的临界水量 ，计算恒速阶段的 传质系数 及降速阶段的比例系数 。 X O K H KX
基本原理 1、干燥特性曲线 若将湿物料量于千燥 含水量 临界含 条件下,例如一定的温度、晰州查:水重 湿度和速度的空气流中, 平衡 测定被干燥物料的重量和 物料边1 含水量 溫度 温度随时间的变化关系。 时间 朕下页↓联6页
二、基本原理 1、干燥特性曲线 ◆ 若将湿物料量于干燥 条件下，例如一定的温度、 湿度和速度的空气流中， 测定被干燥物料的重量和 温度随时间的变化关系。 联下页 联6页
千燥过程 I、物料预热阶段 分为三个 Ⅱ、恒速干燥阶段 阶段: Ⅲ、降速干燥阶段 1、AB段处于预热阶段,空气中部分热量用来加热 dx 物料。故物料含水量随时间变化不大(即a较小)。 、BC段表面存有自由水分,表面温度等于空气湿 球温度Tn,传入的热量用来蒸发物料表面水分。物 料含水量随时间成比例减少,千燥速率恒定且较大
干燥过程 分为三个 阶段： Ⅰ、物料预热阶段 Ⅱ、恒速干燥阶段 Ⅲ、降速干燥阶段 Ⅰ、 AB段处于预热阶段，空气中部分热量用来加热 物料。故物料含水量随时间变化不大（即 d 较小）。 dx Ⅱ、 BC段表面存有自由水分，表面温度等于空气湿 球温度T ，传入的热量用来蒸发物料表面水分。物 料含水量随时间成比例减少，干燥速率恒定且较大 。 W
团、第Ⅲ阶段,物料中含水量减少到某一临界含水 量时,由于物料内部水分的扩散慢于物料表面的蒸 发,不足以维持物料表面保持湿润,则物料表面将 形成干区。 干燥速率开始降低,含水量越小,速率越慢,干 燥曲线CD足见平坦。最后达平衡含水量x而终止 在降速阶段,随着水分汽化量的减少,传入的显 热较汽化带来出的潜热为多
Ⅲ、 第Ⅲ阶段，物料中含水量减少到某一临界含水 量时，由于物料内部水分的扩散慢于物料表面的蒸 发，不足以维持物料表面保持湿润，则物料表面将 形成干区。 干燥速率开始降低，含水量越小，速率越慢，干 燥曲线CD足见平坦。最后达平衡含水量 X * 而终止。 在降速阶段，随着水分汽化量的减少，传入的显 热较汽化带来出的潜热为多
热空气中部分热量用于加热物料。物料温度开 始上升。Ⅱ与Ⅲ焦点处的含水量称为物料的临界 含水量X0,在图中物料含水量曲线对时间的斜 率就是千燥速率U 千燥速率U为单位时间在单位干燥面积上汽化的 水分量W: du kg/m2.S) A·dr
热空气中部分热量用于加热物料。物料温度开 始上升。Ⅱ与Ⅲ焦点处的含水量称为物料的临 界 含水量X ，在图中物料含水量曲线对时间的斜 率就是干燥速率U。 0 干燥速率U为单位时间在单位干燥面积上汽化的 水分量W ： A d dw U = （㎏/㎡·S）
式中:U一千燥速率(kg/mS) A 千燥表面(m) g—相应的干燥时间(S) dw一汽化的水分量(kg) 若干燥速率U对物料含水量X进行标绘可得如图 所示的干燥曲线。干燥速率曲线只能同过实验测得, 因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件, 而且还受物料性质结构以及所含水分性质的影响
若干燥速率U对物料含水量X进行标绘可得如图 所示的干燥曲线。干燥速率曲线只能同过实验测得， 因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件， 而且还受物料性质结构以及所含水分性质的影响。 式中： U —干燥速率（㎏/㎡·S） A — 干燥表面（㎡） d —相应的干燥时间（S） dw —汽化的水分量（㎏）。
◆图中的横坐标X为 0平 响应于某千燥速率下 ke 临界含 的物料的平均含水量 M,S 衡含水量 水量 x+X 平 2 G. +G k米 2G 区2干 物料
◆ 图中的横坐标X为 响应于某干燥速率下 的物料的平均含水量 : X = =（ ）-1 平 2 i + i+1 x x c si si G G G 2 + +1
式中: 。-某千燥速率下湿物料的平均含水量(kg) G,G,分别为时间△z将内开始和终了时湿 Sl 物料重量(kg) G—湿物料中绝对于物料的重量(kg) 2.传质系数的求歌 (1)恒速阶段:恒速阶段的干燥速率U仅由 外部干燥条件决定。物料表面温度近于空气湿球 温度t1
式中： —某干燥速率下湿物料的平均含水量（㎏） ， —分别为时间 将内开始和终了时湿 物料重量（㎏） —湿物料中绝对于物料的重量（㎏） X 平 Gsi Gsi+1 Gc 2. 传质系数的求取 ⑴ 恒速阶段： 恒速阶段的干燥速率U仅由 外部干燥条件决定。物料表面温度近于空气湿球 温度t w
◆在恒定的千燥条件下,物料表面与空气之间 的传热和速率分别用下面式子表示 do =(t-t AdT W ah K(H-h Adt 式中: Q一空气传给物料的热量(kJ); 联 —千燥时间(S) 13 页
◆ 在恒定的干燥条件下，物料表面与空气之间 的传热和速率分别用下面式子表示： ( ) W t t Ad dQ = − K (H H ) Ad dw = H W − 式中： Q —空气传给物料的热量（kJ）; —干燥时间（S）； 联 13 页
